月球背面幔源物質(zhì) 科研人員發(fā)現(xiàn)月背秘密
而中國探月工程(CLEP)正是實現(xiàn)世界首次月球背面軟著陸和巡視探測。2018年5月,中國發(fā)射了“鵲橋”中繼衛(wèi)星,該衛(wèi)星是一顆服務(wù)嫦娥四號的地月間通信衛(wèi)星,為隨后的月球背面探測和采樣返回鋪平道路。
2019年1月3日,嫦娥四號在南極-艾特肯盆地著陸,成為人類歷史上首個著陸于月球背面的無人探測器。論文中提到,著陸地選擇最主要的考慮在于科學目標、著陸的安全性,為盡可能對月球地幔物質(zhì)取樣,著陸地點選擇在相對平坦的南極-艾特肯盆地內(nèi)的馮•卡門隕石坑(Von Kármán crater,直徑約186公里),并部署了玉兔二號月球車對南極-艾特肯盆地進行探測。
論文中介紹到,嫦娥四號著陸月球的第一天,可視-近紅外成像光譜儀即成功獲取了陸點附近兩個探測點的高質(zhì)量光譜數(shù)據(jù)。研究人員對數(shù)據(jù)分析后發(fā)現(xiàn),他們所獲的光譜數(shù)據(jù)和典型的月球表面物質(zhì)的光譜數(shù)據(jù)存在差異。這也就意味著,著陸點附近檢測到的這些物質(zhì)與從月球表面采集到的大多數(shù)樣品明顯不同。特別地,這些材料含有鎂鐵質(zhì)成分,主要是橄欖石(olivine)和低鈣輝石(LCP)的混合物,高鈣輝石(HCP)的含量則極低。
研究人員據(jù)此推斷,月球表面存在的低鈣輝石和橄欖石礦物可能來自月球的上地幔。
研究人員在論文中還提出,這些物質(zhì)來源于探測點附近的芬森撞擊坑(Finsen impact crater)撞擊事件。芬森坑撞擊事件進一步將南極-艾特肯盆地更深部物質(zhì)挖掘出,產(chǎn)生的濺射物四處拋射,呈輻射線撒布在馮•卡門撞擊坑“平原”上。
芬森撞擊坑是月球背面南部一座較年輕的大撞擊坑,由小天體撞擊南極-艾特肯盆地內(nèi)部表面而形成,直徑72公里,位于著陸點的東北方向。
研究人員最后寫道,除了上述推斷之外,他們的研究結(jié)果還證實了月幔富含橄欖石的推論的正確性。月球地幔富含橄欖石這一預(yù)測并不能被排除,月?赡苤饕傻外}輝石和橄欖石組成,而不是僅由低鈣輝石占主要成分、橄欖石極少。
Pinet也表示,“李春來及其同事的研究結(jié)果是令人興奮的,這對于確定月幔的組成具有重要的意義。從更廣泛的意義上說,作者的發(fā)現(xiàn)可能也會影響我們對月球內(nèi)部形成和演化的理解。”
研究人員提到,未來玉兔二號將繼續(xù)觀測馮•卡門隕石坑內(nèi)的月壤,這些寶貴數(shù)據(jù)將有助于我們研究其地質(zhì)起源和元素組成。據(jù)介紹,后續(xù)探測會嘗試將樣品送回地球。